Se vierten 120 g de agua, a una temperatura inicial de 89 °C, dentro de un tazón de aluminio de 45 g, a una temperatura inicial de 20 °C. Halla la temperatura de equilibrio del tazón y del agua.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Su temperatura de equilibrio sera de 83.7461 °C
Explicación:
Usamos la formula de equilibrio térmico que es: -Ca*ma(Tfa - Tai)=Cb*mb(Tfb - Tbi), pero como Tfa=Tfb, sus temperaturas son iguales y se representan como la temperatura de equilibrio (Te), por lo que la formula queda asi: -Ca*ma(Te - Tai)=Cb*mb(Te - Tbi) antes de despejar la temperatura de equilibrio, se sugiere resolver primero la ecuación antes de llegar a las incógnitas (Te). Nota: las unidades las voy a manejar en sus respectivas unidades para que salga un resultado mas preciso.
Por lo que sustituimos los datos de la masa del agua (ma), la masa del aluminio (mb), el calor especifico del agua (Ca), el calor especifico del aluminio (Cb), la temperatura inicial del agua (Tia) y la temperatura inicial del aluminio (Tbi) y calculamos:
Datos:
Ca= 4186 J/kg °C
ma= 120 g ----> 0.120 kg
Tai= 89 °C
Cb= 920 J/kg °C
mb= 45 g ----> 0.045 kg
Tbi= 20 °C
Te= ?
--Omitimos unidades para no confundirse:
-Ca*ma(Te - Tai)=Cb*mb(Te - Tbi)
-(4186)*(0.120)(Te - 89)=(920)*(0.045)(Te - 20)
-(502.32)(Te - 89)=(41.4)(Te - 20)
-502.32Te + 44706.48 = 41.4Te - 828
-502.32Te - 41.4Te = - 828 - 44706.48
- 543.72Te = - 45534.48
Te= - 45534.48 / 543.72
Te= 83.7461 °C